水稳碎石基层裂缝类型及防治措施分析

发表时间:2020/7/6   来源:《工程管理前沿》2020年第26卷3月第8期   作者:班寿滢
[导读] 严格落实施工技术措施,不仅可实现对裂缝的预防,还能确保结构外形美观,提高水稳基层承载力和施工质量,也为车辆通行创造条件。
        摘要:介绍了公路施工中水稳基层裂缝的类型,指出公路施工中水稳基层裂缝防治技术的不足,并提出施工技术对策,主要包括重视原材料质量控制,做好混合料拌和与运输工作,按要求进行混合料摊铺施工,加强混合料碾压质量控制,注重施工养护工作,加强质量检测并及时修复质量缺陷等内容。结论证实,严格落实施工技术措施,不仅可实现对裂缝的预防,还能确保结构外形美观,提高水稳基层承载力和施工质量,也为车辆通行创造条件。
        关键词:水稳基层;裂缝防治技术;措施
        引言
        水泥稳定碎石技术的原理是将级配碎石作为工程的骨料,同时采用适当数量的凝胶材料和灰浆体积对于骨料之间的空隙进行填充施工。采用嵌挤原理对于施工路面进行摊铺并压实。保证路面压实度接近于密实度,同时依靠嵌挤原理来提升材料的强度,运用足够数量的灰浆对于骨料的空隙进行填充。基层强度逐渐增强,抗渗度和抗冻性越来越好。水泥稳定碎石基层具有强度高、稳定性强的优势,同时施工方法非常方便。但是水稳碎石基层也有着热胀性、延展性较差的缺陷,一旦外界环境出现较大变化就容易产生裂缝。如果不能及时的治理就可能会延展到路面上并对于路面造成严重破坏,最终到道路利用性能降低。本文主要针对水稳碎石基层裂缝的成因进行讨论,并结合实际情况制定防治措施。
        1裂缝类型
        1.1温缩裂缝
        大多数情况下,公路的水泥稳定碎石的混合料中水泥的占比在5%左右,水泥稳定碎石层比较容易出现热胀冷缩的情况。在混合料初始阶段的硬化过程中,水泥灰发生了水化反应。同时伴随着大量热量的释放,混合材料的温度短时间出现明显上升,从而导致材料内部出现膨胀。另外,混合料外部遇到温度骤降的情况,就会出现冷缩的情况。混合材料内热外缩,相互碰撞造成巨大应力。一旦应力超过混合料的极限抗拉和抗弯强度,就可能会出现横向裂缝。
        1.2干缩裂缝成因
        在公路施工过程中,水泥和粗细集料搅拌铺设碾压之后,材料之间会因为蒸发以及混合料内部发生水化作用,进而导致混合料之中的水分含量不断下降。水分的减少会导致吸附作用,从而引起半刚性材料体积收缩。水分的散失会造成干缩性裂缝,如果是发生在沥青面层摊铺之前,就极易出现横向裂缝。水稳碎石基层的裂缝成因比较复杂,可以归纳为以下几点。(1)材料颗粒级配不合理。级配曲线满足相关标准,但是因为细料较多,从而更容易出现干缩裂缝。水泥的用量较大造成基层刚度较大,从而容易出现收缩性裂缝。混合材料含水量过大时,就会因为水分蒸发、未硬化胶体体积缩小造成干缩性裂缝。(2)材料碾压时混合料之中含有较大水分。通过碾压之后残留的水分仍然较多,从而导致混合料出现干湿交替的状况。不同区域、不同层面的材料干缩性不同,在外界环境影响下极易出现裂缝。(3)压实不够充分。道路基层密实性不足,空隙率较大。基层材料的干缩应力较小,进而出现裂缝。
        1.3沉降裂缝
        沉降裂缝是公路工程水稳基层施工中的常见裂缝类型,其原因包括水稳基层出现局部沉降现象,压实施工不到位,没有严格遵循施工技术规范标准施工。一般情况下,水稳基层施工采用的是分层填筑和碾压方式,必须确保每层压实度质量合格。然而在施工过程中,一些施工人员责任心不强,没有严格按要求开展碾压施工,碾压遍数较少,导致压实度不合格。随着时间的推移容易出现沉降裂缝,不仅降低路面工程外形美观程度,还会影响车辆安全顺利通行。
        2水稳碎石基层裂缝防治措施
        2.1做好混合料拌和与运输工作
        根据水稳基层施工质量控制要求进行混合料配合比设计,合理添加水泥、粗细集料、外加剂等原材料,严格控制用水量。然后按要求进行混合料配合比设计,进行混合料拌和施工。水稳基层混合料拌和生产之前,要提前备料并分析集料含水量。拌和前调试拌和设备,促进拌和设备最佳性能得以发挥。

正式拌和前进行试验和试拌,抽检混合料是否满足要求,并合理调整混合料含水量,保证配合比设计满足要求。混合料拌和完成后用自卸车辆将其运往施工现场,合理控制运输距离,用篷布覆盖自卸车辆,防止温度降低过快,确保混合料综合性能良好。
        2.2加强对原材料的控制
        水稳碎石基层的施工需要足够的时间进行运输、摊铺和压实,同时对于水泥的初凝与终凝时间要做好严格的控制,水泥应选用初凝时间大于3h,终凝时间不小于6h的水泥。水泥剂量的选择要结合实际情况确定,如果水泥剂量较低,实际的强度要求不能得到满足;当剂量过大时,就可能会导致收缩系数增大,进而出现裂缝加大的情况。石料的选择也是十分重要的,石料粗细会影响水泥稳定基层的平整度。但如果材料过于粗糙,使得材料之间的黏结力较小。车辆对于路面造成冲击,就可能造成路面的平整度变化。石料太细,则会造成路面强度不达标的问题。在石料含量偏多的情况下,水泥稳定碎石的收缩性增大,裂缝出现几率增加。
        2.3加强水稳层后期的养护和处理
        受到水泥自身特性的影响,市政道路工程水稳层路基在施工完成之后容易发生干缩问题,因此,必须要加强对水稳层道路施工之后的养护和管理工作,保证水泥能够满足道路的建设质量要求。一般情况下,针对市政道路工程水稳层的补水养护处理需要维持在一周左右,如果未能及时补水养护或补水量不足都会造成路面出现裂缝问题,影响路面的质量和强度。同时,在水稳层后期养护处理的过程中,还需要合理地控制外界温度对水稳层造成的影响,安排专业人员开展水分层的养护和管理工作。在具体的补水过程中,需要结合具体的环境,适当地调整补水量,避免一次补水量过多。同时,在补水养护期间,需要严禁水稳层通行行人和车辆,使得水稳层能够维持良好的结构。
        2.4对出现的裂缝及时修复
        对于水稳基层出现的裂缝,施工人员要及时修复。首先要加强现场调查,详细掌握裂缝基本情况,根据裂缝宽度和长度,有针对性地采取修复措施。常见处理方法有灌浆法、开槽法、表面封闭法等。需严格按要求施工,把握裂缝修补流程,提高裂缝修补效果,让公路工程水稳基层处于良好性能和运行状态。
        2.5提高混合料的摊铺质量和碾压质量
        为避免再次出现拥包这类质量问题,施工中还必须加强摊铺质量和碾压质量的控制。在施工过程中派人用三米直尺进行实时自检,可以及时发现摊铺和碾压上的问题,有利于此类质量问题在碾压过程中得到避免和纠正。同时,在试验段施工中发现,按现场现有的人员配置,工人的劳动强度较大,人工摊铺速度和摊铺质量的波动比较大。在人力上面安排适当的富余可以更好的保证稳定的摊铺速度和摊铺质量。因此,在水稳层正式施工前项目部应适当增加摊铺工人。
        2.6减少车辆对施工的影响
        水稳基层属于半刚性结构,在公路面层施工没有完成之前,要避免超重的车辆上路行驶,减少车辆对于公路基层的破坏。车辆的超载是影响公路裂缝的重要因素之一,因此要控制好车辆的数量和重量。设计人员在项目设计之前,就要对于施工道路情况进行详细的调研,结合实际情况制订符合标准的施工方案。
        结语
        综上所述,针对水稳碎石基层裂缝的成因的探讨是至关重要的。水稳碎石结构具有很强的稳定性,在道路施工中有着十分广泛的运用。明确公路裂缝出现的原因,不论是干缩裂缝还是温缩裂缝,都可以归纳为施工技术不合理或者环境控制不达标的层面之上。想要高效的解决这些问题,施工企业的就要不断的创新和优化施工技术。
        参考文献
        [1]杨成.水稳基层裂缝的防治措施[J].黑龙江交通科技,2017(10):48-49.
        [2]王峰娟.公路工程沥青路面施工技术与质量控制策略[J].交通标准化,2014(8):39-41.
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